DE2752351C2 - Vakuum-Schleudermühle - Google Patents

Description

dadurch gekennzeichnet,

— daß zur radialen Lagerung der Welle (40) zwei im Abstand angeordnete, jeweils aus Statorteil (49, 65) und Rotorteil (55, 66) gebildete i< > Radial-Magnetlager und zur axialen Lagerung der Welle (40) ein aus Statorteil (70) und Rotorteil (71) gebildetes Axial-Magnetlager vorgesehen sind,

— daß zur Überwachung der Lage der Welle (40) ji Radial- und Axialdetektoren (50, 68) vorgesehen sind, die mit einem Regelkreis verbunden sind, der die elektrisch.': Beaufschlagung der Statorteile (49, 65, 70) der Magnetlager in Abhängigkeit von den Meßwerten der Detektoren (50,68) regelt,

— daß der Rotor unmittelbar von einem Elektromotor angetrieben ist, dessen Rotorteil (61) zwischen den beiden Radialmagnetlagern auf der Welle (40) sitzt, und 4ί

— daß zumindest zwei mit axialem Abstand angeordnete Kugellager (51,67,73) vorgesehen sind, deren Innenringe die Welle (40) mit bestimmtem Spiel umgeben.

2. Vakuumschleudermühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Welle (40) in einem länglichen Raum befindet, der sich in der Kammer von oben nach unten innerhalb von Traggliedern (45,58), die von einer Doppelhülse (42) "ή getragen sind, erstreckt, und daß zwischen der Rotorscheibe (12) und dem oberen Tragglied (45) eine Labyrinthdichtung (47) angeordnet ist.

3. Vakuumschleudermühle nach Anspruch 1 oder

2, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (40) mi unterhalb des unteren Magnetlagers (70, 71) aus der Kammer herausragt und in diesem Abschnitt in einer stationären Muffe mittels abgedichteter Kugellager (75) drehbar ist, wobei die Muffe mit Zuleitungen (76, 77; 80, 86) zur Zuführung von Schmier- und "> Kühlmitteln versehen ist.

4. Vakuumschleudermühle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die stationäre Muffe an der Basis des Traggliedes (58) durch eine Gelenkverbindung (79) befestigt ist

5. Vakuumschleudermühle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (40) rohrförmig ausgebildet ist und innen ein koaxiales Rohr (81) besitzt, das in ihr so befestigt ist, daß eine Ringleitung (82) zwischen der Innenseite der Welle (40) und der Außenseite des Innenrohres (81) gebildet ist, wobei die Umwälzung des Kühlmittels des Rotors aus dem Inneren des inneren Rohres (81) in die Ringleitung mit entgegengesetzter Strömungsrichtung erfolgt

Die Erfindung betrifft eine Vakuum-Schleudermühle mit einer ortsfesten Kammer, die mit einer Absaugeinrichtung in Verbindung steht und in der ein Prallring mit vertikaler Symmetrieachse und innerer Prallfläche angeordnet ist,

mit einem aus einer horizontalen Scheibe und einer darunter befindlichen vertikalen Welle bestehenden, mit hoher Drehzahl umlaufenden Rotor, der koaxial im Prallring angeordnet ist, derart, daß sich die Scheibe auf Höhe des Prallrings befindet,

mit radialen Kanälen in der Rotorscheibe, die mit einer nach oben offenen Zentralöffung in Verbindung stehen und am Scheibenumfang ausmünden,
mit einer Schleuseneinrichtung zum kontinuierlichen Zuführen des Materials zur Zentralöffnung, und
mit einer Schleuseneinrichtung zum kontinuierlichen Abführen des gemahlenen Materials an der Basis der Vakuumkammer.

Es wurde schon vorgeschlagen, Mahlwerke zu bauen, die die Zentrifugalkraft zum Werfen von zu mahlendem Material auf Prallplatten mit sehr hohen Geschwindigkeiten verwenden, wobei die Gesamtanordnung dieser Vorrichtung unter Vakuum angeordnet ist, um ein Abbremsen der geschleuderten Teilchen durch den Luftwiderstand zu vermeiden (vgl. z. B. FR-PS 9 44 644). Das bekannte Mahlwerk weist eine ortsfeste Kammer auf, die mit einer Saugeinrichtung verbunden ist, um einen Unterdruck im Behälter aufrechtzuerhalten, wobei eine kreisringförmige Prallplatte eine Stoßfläche als Rotationskörper bildet, dessen Achse im wesentlichen vertikal ist, sowie einen Rotor, der einen Oberteil in Form einer mit Kanälen versehenen Scheibe besitzt, wobei dieser Oberteil des Rotors in Höhe der Prallplatte vorgesehen ist. Derartige Mahlwerke weisen auch Zufuhr- und Abführeinrichtungen für das zu zermahlende Produkt auf, die am Unterteil der ortsfesten Kammer vorgesehen sind.

Diese Mahlwerke wurden bei der Herstellung von Materialien für Zementfabriken oder für die Erzzerkleinerung verwendet, wobei die Aufprallgeschwindigkeiten, die notwendig sind, um eine geeignete Körnung zu erhalten, im allgemeinen zwischen 150 und 500 m/s liegen.

Wenn ein Rotor mit einem scheibenförmigen Oberteil eines relativ geringen Durchmessers verwendet werden soll, führt dies zu einem kompliziert aufgebauten Mahlwerk, wobei es notwendig ist. um ausreichende Umfangsgeschwindigkeiten der Scheibe an der Stelle zu erhalten, an der die radialen Kanäle münden, sehr erhebliche Drehzahlen des Rotors vorzusehen, die bis /.u 50 000 U/min betragen können. Die Schwierigkeiten, um derartige Drehzahlen des Rotors des Mahlwerks zu

erreichen, sind sehr groß. So ist vor allem eine vollkommene Auswuchtung des Rotors erforderlich, da die geringste Unwucht, bei diesen Drehzahlen schädliche Schwingungen hervorruft und die m'ichanische Haltbarkeit sowie den Betrieb der Anordnung gefährdet.

Schließlich ist es auch notwendig, Trag- und Führungs-Einrichtungen der Welle des Rotors mit sehr geringer Reibung zu verwenden, die auch die sehr großen Umfangsgeschwindigkeiten der Welle aushalten können.

Deshalb wurden bisher Fluidlager, insbesondere hydrostatische öllager verwendet, um die sich drehende Welle zu tragen una zu führen. Derartige Lager besitzen jedoch besondere Nachteile, da sie im Inneren des Vakuumbehälters angeordnet werden müssen, wobei dichte mechanische Durchführungen nicht verwendbar sind bei den Drehzahlen, mit denen die Welle angetrieben wird. Deshalb besteht die Gefahr, daß das Öl der Lager in den Vakuum-Behälter eintreten kann.

Andererseits ist bei den verwendeten erheblichen Umfangsgeschwindigkeiten die Erwärmung des Öls der Lager sehr groß, was eine sorgfältige Abkühlung der Welle und der Lager erforderlich macht. Bei diesen Drehzahlen sind Reibung bzw. Reibungskräfte, auch wenn sie gegenüber denen der mechanischen Lager verringert sind, noch sehr groß, wodurch eine Antriebskraft des Rotors erforderlich ist, die selbst sehr groß ist

Der Wirkungsgrad, der mit derartigen Mahlwerken gegenüber herkömmlichen Mahlwerken erhalten wi.d (Leistungsverbrauch und Betriebswirkungsgrad) ist schlecht, weil viel Leistung infolge der Reibung an den Lagern verbraucht wird.

Darüber hinaus sind die zulässigen Spiele für hydrostatische Lager außerordentlich klein, wodurch eine absolut vollkommene Zentrierung des Rotors und eine sehr schwierige Auswuchtung notwendig sind.Die Auswuchtung kann darüber hinaus während der Verwendung des Mahlwerks nicht konstant bleiben, da die Teilchen des Materials, die sich in den Kanälen der oberen Scheibe des Rotors verschieben, eine bestimmte Abnutzung dieser Kanäle zur Folge haben, die nicht zwangsweise symmetrisch ist, wodurch Unwuchten oder Unrundheitcn im Rotor während der Anwendung auftreten, und da diese Auswuchtung nicht nachstellbar ist, ist es notwendig, die Anordnung stillzusetzen und die Scheibe des Rotors auszuwechseln. Weil nun eine sehr geringe Fehlauswuchtung des Rotors ausreicht, um die Anordnung unbenutzbar zu machen, ist es auch nicht möglich, lange Benutzungszeiten (von z. B. etwa 10 Stunden) des Mahlwerks zu erreichen, ohne die Anordnung zum Teilewechsel stillsetzen zu müssen.

Da weiter das Mahlwerk zum Betrieb in staubhaltiger Atmosphäre vorgesehen ist, besteht die Gefahr, daß durch Einführung feiner Teilchen in den Raum zwischen Rotor und Lagerung Unfälle auftreten, die ebenfalls das Stillsetzen der Anordnung erfordern.

Aus allen diesen Gründen werden Mahlwerke mit Zentrifugalkraft-Schleuderung unter Vakuum bisher nicht industriell verwendet trotz deren theoretischer Vorteile bezüglich des Energieverbrauchs und des Wirkungsgrades gegenüber herkömmlichen Mahlwerken, beispielsweise Kugelmühlen, deren Wirkungsgrad sehr gering ist. und trotz des Vorteils, daß mit Zentrifugal-Schleuder-Mahlwerken sehr schnell eine sehr feine Körnung des zu zermahlenden Produkts prwnnnen werden kann.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Mahlwerk der eingangs genannten Art zu schaffen, das industriell anwendbar ist und verhältnismäßig lange Laufzeiten im Betrieb ermöglicht, ohne daß man den Rotor so häufig wie bisher wegen Abnutzung auswechseln muß und ohne daß leichte Gleichgewichtsstörungen des Rotors im Betrieb sich unangenehm bemerkbar machen.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs angegebenen Merkmale hi vorgesehen.

Weitere vorteilhafte Einzelheiten sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet

Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert, r, dessen einzige Figur einen Vertikalschnitt durch die Drehachse des Rotors, insbesondere die Vorrichtung zum Haltern, zum Antreiben und zum Führen des Rotors zeigt.

In der Zeichnung ist ein ylindrischer Behälter 1 mit

2;i vertikaler Achse dargestellt, an dessen Oberteil eine vertikale Leitung 2 großen Querschnitts vorgesehen ist, die eine Abzweigung 3 aufweist, an der eine Leitung 4 befestigt ist, die mit einer (nicht dargestellten) Vakuumpumpe verbunden ist. Im Inneren der Leitung 2

2--, sind Trichter 5,6 vorgesehen.

Der Trichter 6 ist mit einem Vibrator 7 über eine Stange 8 verbunden, die die Wand der Leitung 2 mittels einer Gleitdichtung durchsetzt.

Das Schwingen des Trichters 6 ermöglicht eine jo regelmäßige Zufuhr oder Umwälzung des zu zermahlenden Produkts. Der Leitung 2 ist ein (nicht dargestelltes) Sieb bzw. eine Art Schleusenkammer vorgesetzt, die die Einfuhr einer bestimmten Menge des Materials in die Schleusenkammer ermöglicht, wenn sie υ von der Vakuum-Kammer getrennt ist, wobei dann die Schleusenkammer unter Vakuum gesetzt wird und das Produkt in die Trichter 5, 6 eingefüllt wird. Diese (nicht dargestellte) Einrichtung ermöglicht eine Versorgung des Mahlwerks, bei der die Kammer unter Vakuum bleibt.

Während des Füllens der Schleusenkammer und deren Evakuierung enthalten die Trichter 5 und 6 eine ausreichende Menge des Materials, damit die Anordnung kontinuierlich arbeitet. Unter dem schwingenden 4> Trichter6 ist ein mit einer Rotorscheibe 12 einstückiger Trichter 10 vorgesehen, wobei die Scheibe 12 den Oberteil des Rotors bildet. Diese Rotorscheibe 12 ist mit z. B. radial gerichteten Kanälen 14, 15 versehen, und zwar mit unter 60° voneinander beabstandeten sechs vi Kanälen. Der Trichter 10 mündet in eine Öffnung 16, die im Inneren der Scheibe 12 vorgesehen ist und die in Höhe einer Protuberanz 18 mit den sechs in der Scheibe 12 vorgesehenen Kanälen 14, 15 in Verbindung steht, wobei die Protuberanz 18 eine Verteilung der zu Vi zermahlenden Granulate sicherstellt.

Die Kanäle 14, 15 sind mit einem verschleißfesten Material beschichtet. In der Verlängerung dieser Kanäle 14, 15 und über den gesamten Behälter 1 ist eine Prallplatte 20 vorgesehen, deren Aufprallfläche 21 eine bo Drehkörper-Symmetrieachse besitzt, die mit dei Vertikalachse A"Ä"'der zylinderischen Kammer 1 zusammenfällt. Diese Aufprallfläche 21 ist mit einem stoßfesten und verschleißfesten Material beschichtet. Im Inneren des Körpers der Prallplatte 20 sind Kanäle 22 hi vorgesehen, die eine Kühlung der Prallplatte 20 ermöglichen, wobei eine Rohrleitung 25 Wasser den Kanälen 22 von außerhalb des Behälters zuführt und eine Rohrleitung 26 dieses Wasser wieder abführt, das in

den feinen Kanälen 22 umgewälzt wurde unter Abkühlen der Prallplatte 20.

Die zu zermahlenden Teilchen weiden in den Raum zwischen der äußeren Umfangsfläche der Scheibe 12 und der Prallplatte 20 gcschieudet. Unter dieser ^r, Raumzone ist eine Anordnung von Ablenkglicdern 30 vorgesehen, die an einem Trichter 31 befestigt sind, der über Stangen 32 mit Vibratoren 33 verbunden ist, die außerhalb des Vakuum-Behälters 1 angeordni'i sind, um den Trichter 31 in Schwingungen zu versetzen, der das zermahlene pulverförmige Material sammeln soll, um es zu einem Austritt 35 des Trichters Si zu führen, der mit einer Schleuseneinrichtung versehen ist, zum Abführen des Produkts, ohne das Vakuum im Behälter 1 aufzuheben. ! ■:·

Die den Oberteil des Rotors des Mahlwerks bildende Scheibe 12 ist mit einer rohrförmigen zylindrischen länglichen Welle 40 einstückig verbunden, deren Durchmesser von deren Oberteil zu deren Unterteil abnimmt.

Die Achse der Welle 40 entspricht der Achse XX'der Vakuum-Kammer, die auch die Drehkörper-Achse der Aufprallfläche 21 der Prallplatte 20 ist.

Um die Welle 40 ist eine zylindrische Doppelhülle 42 angeordnet, die mit der ortsfesten Kammer 1 einstückig ist und die Innenwand der Kammer 1 bildet sowie die Befestigung von ortsfesten Teilen um den Rotor ermöglicht.

Am Oberteil dieser Doppelhülle 42 ist ein kegelstumpfförmiges Tragglied 45 vorgesehen, das mit einer Zentralbohrung 46 versehen ist und an seinem Oberteil eine Labyrinthdichtung 47 trägt die mit der Unterseite der Rotorscheibe 12 unter Bildung eines Labyrinths zusammenwirkt, das den Teil des Behälters 1, teilweise abschirmt, in dem das Zerkleinern und das Sammeln der J5 pulverförmigen Güter erfolgt.

Das Tragglied 45 trägt auch einen zylindrischen Schirm 48, der eine teilweise Abschirmung der Labyrinthdichtung 47 von der in der Kammer 1 herrschenden staubhaltigen Atmosphäre ermöglicht.

Im Inneren der in dem Tragglied 45 vorgesehenen Zentralöffnung 46 ist ein rohrförmiges Statorteil 49 eines radialen Magnetlagers angeordnet sowie Annäherungsdetektoren 50, die das Aufzeichnen der radialen Lage der Welle 40 ermöglichen, ferner ein Rollenlager 51, dessen Innenring um die Welle 40 mit einem bestimmten Spiel 52 angeordnet ist wodurch sich der Rotor ohne Anlage an diesen Innenring drehen kann.

Der Statorteil 49 des Magnetlagers ist durch einen Stapel von Kreisringen aus Weicheisen gebildet die durch ihre Anordnung ein geschichtetes Rohr bilden., in dessen Innerem Spulen 54 angeordnet sind zur Erzeugung von Magnetfeldern im zwischen dem Statorteil .49 und einem Rotorteil 55 gebildeten Luftspalt wobei der Rotorteil 55 durch einen Stapel von Ringen aus Weicheisen gebildet ist der mit der Welle 40 einstückig ist;;-wobei dieser Stapel den Roiorteil des magnetischen Lagers bildet Die Größe des zwischen dem Statorteil 49 und dem Rotorteil 55 des radialen Magnetlagers gebildeten Luftspalts liegt in der Größen-Ordnung von 0,5 mm.

Der Oberteil der inneren Doppelhülle 42 der ortsfesten Kammer ist mit einem Tragglied 58 einstückig, das an seinem Oberteil mit dem kegelstumpfförmigen Tragglied 45 verbunden ist Dieses Tragglied 58 ist ein Drehkörper und umgibt die Welle 40 über dessen gesamte Länge. Das Tragglied 58 trägt den Statorteil 60 eines Antriebsmotors des Rotors, der durch einen Stapel von Ringen aus Weicheisen gebildet ist, die in Form eines geschichteten Rohrteils zusammengesetzt sind, in dessen Innerem Aussparungen vorgesehen sind, zur Aufnahme von Spulen des Statorteils 60. Eine Versorgung oder Erregung erzeugt ein Drehfeld, das die Drehung der Welle 40 mit sehr hoher Drehzahl zur Folge hat, der dem Statorteil 60 gegenüberliegender Bereich einen geschichteten Roiorteil 61 aufweist. Zwischen dem Slatorteil 60 und dem Rotorteil 61 ist ein Luftspalt der Größenordnung von 0,5 mm vorgesehen. Im Inneren des Statorteils 60 des Antriebsmotors der Welle 40 ermöglicht ein Kühlkreis die Umwälzung von Wasser mit hohem Durchsatz, wodurch der Ststorteil 60 trotz der sehr starken Versorgungsstromstärke mäßige Temperatur beibehalten kann.

Das Tragglied 58 trägt auch einen Statorteil 65 eines zweiten radialen Magnetlagers, dessen Rotorteil 66 von der Welle 40 an einem Abschnitt getragen ist, an dem die Welle 40 einen Durchmesser besitzt, der kleiner ist als der des oberen Abschnitts 49 bis 55. Das zweite Magnetlager 65,66 ist insgesamt dem ersten Magnetlager 49,55 identisch bis auf seine geringeren Abmessungen. Der zwischen dem Statorteil 65 und dem Rotorteil 66 vorgesehene Luftspalt liegt ebenfalls in der Größenordnung von 0,5 mm. Dem zweiten Magnetlager 65, 66 sind ein Kugellager 67, dessen Innenring gegenüber dem Umfang der Welle 40 ein bestimmtes Spiel besitzt, und eine Anordnung von Annäherungs-Detektoren 68 zugeordnet, die die Überwachung der radialen Lage der Welle 60 ermöglichen.

Das Tragglied 58 trägt an ihrem unteren Abschnitt einen ortsfesten Statorteil 70 eines axialen Magnetanschlags, der durch einen Magnetkreis und eine Spule gebildet ist, während die Welle 40 ein bewegliches und magnetisches Rotorteil 71 trägt, das einen Luftspalt 72 mit dem Statorteil 70 besitzt zum Tragen der Anordnung der Welle 40 durch Wirkung von axialen Magnetkräften, die zur Kompensation des Gewichts der Welle 40 und der Scheibe 12 bestimmt sind, die den Rotor des Mahlwerks bilden. Auch ein Kugellager 73 ist am Abschnitt der Welle 40 vorgesehen, die der Basis des Tragglieds 58 gegenüberliegt, wobei dieses Kugellager 73, wenn der Magnetanschlag 70 bis 72 versorgt ist, leicht angehoben ist gegenüber dem Unterteil 74 des Tragglieds 58, und einen mechanischen Anschlag mit den Kugellagern 73 zur axialen Halterung des Rotors bildet, wenn der Magnetanschlag 70 bis 72 nicht versorgt ist Die Basis der Welle 40 dringt in eine Drehverbindung ein, die die Kühlfluidleitungen der verschiedenen Teile des Mahlwerks empfängt Die Drehverbindung ist außerhalb des Behälters 1 des Mahlwerks angeordnet, wobei die Welle 40 im Inneren dieser Lagerung drehbar befestigt ist mittels zweier Kugellager 75, die über Öizufuhrleitungen 76, 77 geschmiert werden.

Das Schmieröl dieser Rollen- oder Wälzlager wird dann über RöhriertangeiT 78 entfernt

Die Verwendung von mechanischen Lagern an diesem Abschnitt der Welle 40 wird dadurch möglich, daß die Welle 40 hier sehr geringen Querschnitt besitzt und daß deren Umfangsgeschwindigkeit so geringer ist als die der Abschnitte der Welle 40 mit großem Durchmesser, die von den Magnetlagern gehalten sind, und daß darüber hinaus die Kugellager 75 in freier Luft angeordnet sind und daher durch Ölnebel geschmiert werden können mittels eines getrennten Kreises, der es erlaubt sie bei hoher Drehzahl ohne zu hohen Verschleiß zu verwenden.

Die Drehverbindung ist an der Basis des Tragglieds 58 durch eine Gelenk verbundung 79 befestigt.

Zusätzlich zu den Rohrleitungen für die Umwälzung von Schmieröl der Lager 75 ist die Drehverbindung auch mit Rohrleitungen verbunden, die die Umwälzung ■, eines Kühlfluids im Inneren des Rotors ermöglichen, wobei dieses Kühlfluid über eine Rohrleitung 80 zugeführt wird, die ein Rohr 81 versorgt, das am Mittelteil der rohrförmigen Welle 40 vorgesehen ist, wobei das Rohr 81 mit dem Rotor koaxial ist und eine m Ringleitung 82 zwischen der Innenbohrung der Welle 40 und der Außenfläche des Rohrs 81 bildet. Das über die Rohrleitung 80 zuströmende Kühlfluid durchströmt das Rohr 81, wird in der Masse der Scheibe 12 mittels Rohrleitungen 84 kleinen Durchmessers verteilt und i> kühlt die Scheibe 12 durch radiales Strömen durch die in der Scheibe 12 vorgesehenen Rohrleitungen 84 und durch Rückströmen über weitere radiale Rohrleitungen 85 zur Rückführung des Fluids über den äußeren Ringraum 82, der zwischen dem Rotor und dem Rohr 81 2(> vorgesehen ist. Das Kühlfluid wird anschließend über Rohrleitungen 86 abgeführt.

Weiter ist ein Wasserkühlkreis für den Statorteil 60 des Antriebsmotors der Welle 40 vorgesehen, der eine Zuführleitung 90 und eine Abführleitung 91 besitzt, r> zwischen denen Kühlleitungen 92 des Statorteils 60 angeordnet sind.

Zwischen den beiden Teilen der inneren Doppelhülle 42 der Kammer des Mahlwerks sind Rohrleitungen 93, 94 angeordnet, die mit einer Saugeinrichtung verbunden jo sind, um das Vakuum im Inneren des Tragglieds 58 oberhalb und unterhalb des Antriebsmotors der Welle 40 aufrecht zu erhalten.

Der Innenteii der Kammmer des Mahlwerks, der die Welle 40 über den größten Teil deren Länge umgibt und r> der durch die Tragglieder 58 und 45 begrenzt ist, die durch die beiden Tsi'c der Döppclhülle 42 getragen sind, ist oben vollständig dicht, da die Welle 40 die Basis des Tragglieds 58 mit einem bestimmten Spiel durchsetzt. Es besteht daher ein sehr kleines Leck längs der Welle 40, w das durch verschiedene Stufen der Labyrinthdichtung 47 begrenzt ist, die durch die Ebene der Labyrinthdichtung 47 einerseits und die aufeinanderfolgenden Luftspalte der Magnetlager und des Magnetanschlags andererseits gebildet ist Es ist übrigens ein Vorteil der Magnetlager, die zur Führung und zum Tragen des Rotors verwendet sind, daß sie Labyrinthe zur Überwachung der Lecks längs des Rotors bilden, wobei die Dichtheit der Statorteile durch Tränken der Leerräume dieser Statorteile mit einem aushärtenden Kleber, wie einem Epoxyharz, erreicht wird.

Die Lecks sind daher außerordentlich niedrig und im Behälter 1 kann ein Vakuum in der Größenordnung von 0,5 mm Hg während des Betriebs des Mahlwerks aufrechterhalten werden.

Die Versorgung der Spule der Statorteile der Magnetlager und des Magnetanschlags erfolgt mittels einer elektronischen Steuerschaltung, die als Informationen die Anzeigen der radialen und axialen Detektoren empfängt die die Lageänderungen der Welle 40 während deren Drehung erfassen. Wenn die Detektoren ' eine Dezentrierung der Welle 40 anzeigen, beispielsweise als Folge einer Unwucht der Welle 40 infolge z. B. einer Abnutzung der Kanäle 14, 15 der Scheibe 12 während des Betriebs, verändert die elektronische Steuerschaltung die Versorgung der verschiedenen Spulen der Statorteile, um die Welle 40 im Inneren der Luftspalte der Magnetlager drehend zu halten. Die elektronische Steuerschaltung ermöglicht es in jedem Augenblick, die Welle 40 und die Scheibe 12, die den Rotor bilden, um deren Schwerpunktachse in Drehung zu halten und nicht um deren geometrische Symmetrieachse. Dadurch können insbesondere Unwuchten der Welle 40 beseitigt werden als Folge beispielsweise einer unsymmetrischen Abnutzung der in der Scheibe 12 vorgesehenen Kanäle 14,15. Diese Korrektur, die durch eine sehr geringe Verschiebung des Rotors erfolgt, ist selbstverständlich nur innerhalb der Grenze der Größe des Luftspaltes der Magnetlager möglich, jedoch wurde festgestellt, daß dieser Luftspalt eine so große Abmessung besitzt (0,5 mm), daß Korrekturen von relativ großen Unwuchtfehlern möglich sind.

Im folgenden wird der Betrieb des erfindungsgemäßen Mahlwerks näher erläutert. Im Ruhezustand des Mahlwerks, d. h. wenn der Rotor unbeweglich ist und über die Rollenlager 73 auf dem Anschlag 74 ruht, besitzt der Rotor auch eine leicht geneigte Lage, durch die er Anlage findet an den Innenringen der Rollenlager 67 und 51. Nun wird Vakuum in der Kammer des Mahlwerks hergestellt und werden der Magnetanschlag 70 bis 72 und die Magnetlager 65 bis 66 bzw. 49 bis 55 versorgt sowie anschließend der Statorteil 60 des Motors. Der Rotor wird dann von den Magnetkräften in Höhe des Magnetanschlags 70 bis 72 angehoben und durch die radialen Magnetlager vertikal gehalten. Die Erregung des Statorteils 60 des Motors versetzt den Rotor in Bewegung ohne Berührung mit den mechanischen Lagern, auf denen der Rotor ruht, während er außer Betrieb ist. Nun werden die Trichter 5 und 6 mit einer ersten Ladung des granulierten Materials versorgt, das sich in der unter Vakuum gehaltenen Schleusenkammer befindet, und der in Schwingungen versetzte Trichter 6 versorgt mit gleichmäßigem Durchsatz den Trichter 10 und das Innere der Scheibe i2 mit zu zermahiendem Material in Form von Granulat, wie beispielsweise Zementklinker. Die Abmessung der in der Scheibe 12 vorgesehenen Kanäle 14, 15 ist so gewählt, daß die größten bzw. dicksten Teile, die in der zu zermahlenden Mischung auftreten können, diese Kanäle 14,15 nicht verstopfen können.

Bei Zementklinker wird die Scheibe 12 mit einer Drehzahl von 7000 U/min in Drehung versetzt und der Zementklinker wird dem Rotor mit einem Durchsatz in der Größenordnung von 25 t/h zugeführt. Jedes der Teilchen, das in die Kanäle eintritt, wird mit sehr hoher Geschwindigkeit in Richtung auf die Prallplatte 20 auf deren Aufprallfläche 21 geschleudet, an der die Teilchen zu einem feinen Pulver mit gewünschter Körnung zermahlen werden. Das erhaltene Pulver fließt mittels der Abienkgiieder Jö und des Trichters 3i, der durch Vibratoren 33 in Bewegung gesetzt ist, zum Ausgang 35 des Trichters 31, wo das Material gesammelt wird.

Während des Betriebs des Mahlwerks erlauben die Anzeigen der Detektoren eine Steuerung mittels einer elektronischen Schaltung zur Versorgung der Statorteile der Magnetlager, wobei die Welle 40 vollkommen zentriert gehalten ist, wenn deren Auswuchtung ebenfalls vollkommen ist oder geringfügig verschoben ist, und wobei sie in Drehung um deren Drehachse gehalten ist, die dabei verschieden von der geometrischen Achse ist, wenn eine Unwucht des Rotors aufgetreten ist. Während des Betriebs des Mahlwerks wird eine Absaugung über die Pumpleitung 3 aufrechterhalten, wodurch ein leichtes Leck durch das Labyrinth 47 und die Luftspalte der Magnetlager und des Magnetanschlags erzeugt wird.

Die Füllung der Zuführ-Schleusenkammer des Trichters 5 wird während der Zeit durchgeführt, während der dieser Trichter 5 sich in den Rotor des Mahlwerks entleert, d. h. ohne die Anordnung stillsetzen zu müssen durch Isolieren der Eintritts-Schleusenkammer des Trichters 5 durch Abtrennen des Vakuums in dieser Schleusenkammer und deren Füllung mit zu zermahlendem Material, wonach die Schleusenkammer geschlossen und evakuiert wird. Die Schleusenkammer ist so in der Lage, die Versorgung des Trichters 5 fortzusetzen. Auf gleicher Weise erfolgt die Entleerung der Schleusenkammer am Austritt 33 des Trichters 31 periodisch ohne Unterbrechung des Betriebs des Mahlwerks. Der Betrieb ist somit vollkommen kontinuierlich.

Wenn aus irgendeinem Fehlergrund die magnetische Aufhängung des sich mit hoher Drehzahl drehenden Rotors fehlerhaft ist, fällt der Rotor auf die Kugellager 51 bis 67 und 73 zurück, wodurch eine Abbremsung des Rotors und dessen Halterung bis zur vollständigen Außerbetriebsetzung möglich ist. Das könnte möglicherweise zu einer vollständigen Zerstörung der Rollenlager führen, die während einer sehr kurzen Zeit mit sehr hoher Drehzahl betrieben werden, jedoch können diese Teile sehr leicht ausgetauscht werden, wobei außerdem eine Zerstörung des Rotors im Störungsfall vermieden wird.

Der Betrieb des Mahlwerks kann über sehr lange Zeit fortgesetzt werden, beispielsweise in der Größenordnung von zehn Stunden, und darüber hinaus auch ohne zu große Erhitzung der Teile in Reibberührung mit den Teilchen und ohne Unwucht durch Verschleiß des

in Rotors, was eine Stillsetzung der Anordnung zur Folge hätte. Zusätzlich zu den besonderen Vorteilen der erfindungsgemäßen Anordnung haben die Magnetlager noch den Vorteil wie bei allen anderen Vakuum-Vorrichtungen, in denen sie verwendet werden, daß die

: =, Gefahr des Eindringens von öl in den Vakuum-Behälter vermieden wird, wobei außerdem der Betrieb ruhig und ohne zu große Erhitzung erfolgt, wobei die Steifigkeit zumindest bei geringerem Verbrauch gleich der beispielsweise hydrostatischer Lager ist. Derartige

>o Lager haben außerdem ein erhebliches Dämpfungsvermögen, wodurch die Gefahr vermieden wird, daß die Tragglieder in Schwingungen versetzt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Vakuumschleudermühle,

— mit einer ortsfesten Kammer, die mit einer Absaugeinrichtung in Verbindung steht und in der ein Prallring mit vertikaler Symmetrieachse und innerer Prallfläche angeordnet ist,

— mit einem aus einer horizontalen Scheibe und einer darunter befindlichen vertikalen Welle bestehenden, mit hoher Drehzahl umlaufenden Rotor, der koaxial im Prallring angeordnet ist, derart, daß sich die Scheibe auf Höhe des Prallrings befindet,

— mit radialen Kanälen in der Rotorscheibe, die π mit einer nach oben offenen Zentralöffnung in Verbindung stehen und am Scheibenumfang ausmünden,

— mit einer Schleuseneinrichtung zum kontinuierlichen Zuführen des Materials zur Zentralöff- λ nung, und

— mit einer Schleuseneinrichtung zum kontinuierlichen Abführen des gemahlenen Materials an der Basis der Vakuumkammer,

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